高中物理会考电磁场总结.doc

物理会考冲A资料 知友培训选修1-1电场一、 基本概念1使物体带电的方法有哪几种？它们的本质是什么？电荷守恒定律的内容是什么？（1）有三种：接触带电、摩擦起电、感应起电；本质都是电荷的转移（2）电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变2你能区分点电荷、元电荷两个概念吗？（1）点电荷是无大小，无形状，且有电荷量的一个理想化模型在实际问题中，当带电体间的距离比它们自身的大小大得多时，带电体才可以视为点电荷（2）通常把e=1610-19库的电荷叫做元电荷，是电荷的最小单位，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍电子的电荷量和其质量的比值，叫做电子的比荷3库仑定律的内容及表达式是什么？你是如何理解的？ （1）内容：真空中两个点电荷间的相互作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上 公式：， 其中K=90x109 Nm2C2，叫静电力常量（2）库仑定律适用于点电荷（或均匀带电的球体），不能以为r0时，由便可得到F为无穷大了，事实上，当r0时，带电体便不能看作点电荷，公式也不再适用了4你是如何认识电场的？电场的基本性质是什么？（1）电场是一种看不见摸不着、客观存在的特殊形态的物质，是电荷间相互作用的中间媒介（2）电场的最基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力5描述电场力的性质的物理量有哪些？谈谈你对它们的理解电场强度：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，就是该点的电场强度定义式：E=F/q，这是比值法定义，E与q、F无关单位为v/m，1N/C=1V/m电场强度是矢量，电场强度的方向与正电荷在该点所受的电场力的方向相同点电荷的电场强度公式E=kQ/r26如何形象地描绘电场？你是怎样理解的？（1）电场线：在电场中画出的一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，此曲线叫电场线静电场电场线的性质：电场线是为了形象的描述电场而假想的，实际不存在的理想模型静电场电场线是起源于正电荷（或无穷远处）终止于负电荷（或无穷远处）的有源线，是不闭合曲线；任意两条电场线皆不相交和相切电场线的疏密表示电场的强弱，方向（切线方向）表示电场方向二、 典型例题1、 两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为13，相距为r时相互作用的库仑力的大小为F，今使两小球接触后再分开放到相距为2r处，则此时库仑力的大小为（ ）A B C D2关于元电荷，下列说法正确的是（ ）A元电荷就是电子B元电荷就是质子C物体所带电量只能是元电荷的整数倍D元电荷是目前认为自然界中电荷的最小单位，其值是1610-19C3两个点电荷所带电量均为Q，从其中一个电荷上取下q电量，加在另一个电荷上，那么它们之间的相互作用与原来相比（ ）A一定变大 B一定变小 C保持不变 D由于两电荷电性不确定，无法确定4两个完全相同的金属球A、B，带等量同种电荷，固定在相距较远的两处此时两球间的库仑力为F，现用一个不带电的同样大小的绝缘金属球C，依次与A、B两球接触后移去，A、B间的库仑力变为（ ）A B C D5电场中某点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到的电场力向左，则下列说法正确的是（ ）A该点的场强方向可能向右、也可能向左B该点的场强方向一定向左C该点的场强方向一定向右D当放入正电荷时，该点场强向右，当放入负电荷时，该点的场强向左6关于电场强度的定义式E=F/q，下列说法中正确的是（ ）A电场强度E与电场力F成正比，与放入电场中的试探电荷的电量q成反比B电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电荷在那一点所受的力C在式E=F/q中，电场强度E是式中q产生的电场D电场强度的方向就是正电荷在电场中的受力方向7下列说法正确的是（ ）A在一个以点电荷为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同BE=kQ/r2仅适用于点电荷形成的电场C电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向DE=F/q不能用来确定点电荷电场的场强大小8在电荷Q的电场中的p点，放一点电荷，其电量为q设p点距Q为r，+q受电场力为F，则p点的电场强度为（ ）AF/Q BF/q C kq/r2 DkQ/r29下列关于电场线的说法中，正确是（ ）A电场线是电场中实际存在的线B电场中任意两条电场线不会相交C顺电场线的方向，电场强度一定越来越大D顺电场线的方向，电场强度一定越来越小ab图11-1210某电场区域的电场线如图11-12所示，a、b是其中一条电场线上的两点，则下列说法正确的是（ ）Aa点的场强方向一定沿着过a点的电场线向右Ba点的场强一定大于b点的场强C正电荷在a点所受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力D负电荷在a点所受电场力一定小于它在b点所受的电场力选修1-1 磁场 一、 基本概念1 磁场中所涉及到的概念和现象有哪些?磁场及磁现象的电本质：磁场和电场一样，也是一种物质；磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用是通过磁场发生的；磁体周围存在磁场；奥斯特实验表明，通电导线周围和磁体周围一样存在着磁场安培假说认为在原子、分子等物质微粒内部存在着分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为一个微小的磁体；安培假说能解释软铁棒被磁化，磁体受高温或敲击而失去磁性等现象；分子电流实际上是由原子内部的电子绕核运动形成的；磁铁棒的磁场和电流一样，都是由电荷的运动形成的磁感线是为了形象的描述磁场而由人们假想的；磁感线上各点的切线方向相同；磁感线的疏密大致能表示各处磁场的强弱；磁感线都是闭合曲线；在磁体外部，磁感线都是由N出发到达S极，在磁体内部，磁感线由S极到N极；电流（包括直线电流、环型电流、通电螺线管）周围的磁场方向与电流方向的关系，可由安培定则来确定穿过某一面积的磁感线条数叫穿过这个面积的磁通量在物理学中规定：在垂直于磁感线方向的lm2面积上磁感线的条数跟那里的磁感强度(单位是T)的数值相同在匀强磁场中磁通量的计算式为BSsin式中，表示磁场与线圈平面的夹角磁通量是标最，但有正负之分计算通过某一平面上的磁通量时，如果将从平面某一侧穿入的磁通量规定为正，则从平面相反一侧穿入的磁通量就为负值磁场有强弱之分，是用磁感强度来描述的磁感强度是根据电流在磁场中受磁场力的大小来确定的具体研究时，总是把通电导线放在与该处磁场方向垂直的方向上在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，受到的磁场的作用力F跟电流I和导线长度l的乘积Il的比值，叫通电直导线所在处的磁感强度若用B表示磁感强度，则BF/(Il)，式中的电流元IL与磁场方向垂直，B与IL的大小、有无均无关；磁感强度B是矢量，国际单位中，B的单位是T磁感强度的定义与电场强度定义不同电场强度E的大小与方向用正点电荷在电场中所受电场力的大小与方向来描述，而磁感强度B虽用垂直于磁场方向的电流元所受磁场力来描述，即BF/(Il)，但单位与力的单位“N”无直接联系，方向也与力的方向无关，仍根据小磁针N极在磁场中静止时的指向来确定其单位的物理意义应是穿过垂直于磁场方向单位面积的磁感线条数(特斯拉)例 试比较电场强度的定义E=F/q和磁感应强度的定义B=F/IL有什么相似之处解析电场强度和磁感应强度都是按照比值法来定义的，它们都体现了比值与试探电荷（或一小段通电直导线）无关的本质，比值的大小和方向完全有电场或磁场本身决定2磁场对电流的作用力的特点：安培力大小的计算：通电导线垂直于磁场方向时，F=ILB ；通电导线与磁场方向平行时，F=0；上述计算安培力的公式一般仅适用于匀强磁场安培力方向的判断：通电导线所受的安培力F的方向、磁场B的方向及电流I的方向之间的关系可以用左手定则来判断；安培力F的方向既与磁场B的方向垂直，又与电流I的方向垂直，即F总是垂直于B和I所在平面；判断较长的通电导线在非匀强磁场中所受的安培力方向时，要注意导线各部分所处的磁场B的方向的变化情况图15-1二、 典型例题1、如图15-1所示的电路中，当开关S断开时，螺线管中的小磁针的N极指向如图所示，当开关S闭合后，试确定小磁针的N极指向2、一根软铁棒被磁化是因为 A软铁棒中产生了分子电流 B软铁棒中分子电流取向杂乱无章C软铁棒中分子电流消失了 D软铁棒中分子电流取向变得大致相同3、关于磁通量，下列叙述正确的是A穿过某一平面的磁通量可认为等于穿过该面积的磁感线条数B穿过某一平面的磁通量可认为等于穿过该平面单位面积的磁感线条数C磁场中某处的磁感应强度等于穿过该处单位面积的磁通量D磁场中某处的磁感应强度等于垂直穿过该处单位面积的磁通量4根据磁感应强度的定义式B=，下列说法中正确的是( )A在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比B一小段能通电直导线在空间某处受磁场力F=0，那么该处的B一定为零C磁场中某处的B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向相同D一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到磁场力F也一定为零5下列关于地磁场的描述中正确的是( )A指南针总是指向南北，是因为受到地磁场的作用B观察发现地磁场的南北极和地理上的南北极并不重合C赤道上空的磁感线由北指南D地球南、北极的磁感线和海平面平行6磁感应强度B在国际单位制中的单位是特斯拉（符号T），关于1T下列单位中与磁感应强度单位一致的是( )A B C D7关于磁现象的电本质，下列说法中错误的是( )A磁体随温度升高磁性增强 B安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质C所有磁现象的本质都可归结为电荷的运动D一根软铁不显磁性，是因为分子电流取向杂乱无章选修1-1磁场对运动电荷的作用力一、 基本概念1你对洛仑兹力是如何认识的？电流是电荷定向运动的结果，这就决定了磁场对电流的作用其实质就是磁场对运动电荷作用的宏观表现洛仑兹力大小的计算：当带电粒子的运动方向相互平行时，f = 0 ；当带电粒子沿垂直于磁场方向在磁场中运动时，f = qvB ，公式中的f 、q 、 v 、B在国际单位中的单位分别为N、C、m/s 、T ；静止电荷在磁场中受到的磁场对电荷的作用力为零洛仑兹力的方向：运动电荷在磁场中的受力方向可用左手定则来判断；洛仑兹力的方向既垂直于磁场B的方向，即f总是垂直于B和v所在的平面；使用左手定则判断洛仑兹力方向时，若粒子带正电时，四指方向与正电荷的运动方向相同若粒子带负电时，四指方向与负电荷的运动方向相反带电粒子在匀强磁场中的运动：如果带电粒子的运动方向与磁场方向平行，则粒子不受磁场的作用力，仍作匀速直线运动；如果带电粒子的运动方向与磁场方向垂直，则粒子将作匀速圆周运动，其圆周半径R = mv/Bq ，其运动周期为T = 2m/Bq （与速度大小无关）；由于洛仑兹力始终和速度方向相互垂直，所以洛仑兹力对运动的带电粒子总不做功2电场力和洛仑兹力的区别？在电场中的电荷，不管其运动与否，均始终受到电场力作用；而磁场仅仅对运动着的，且速度与磁场方向不平行的电荷有洛仑兹力的作用电场力的大小F = q E ，与电荷运动的速度无关；而洛仑兹力的大小f = q v B ，与运动电荷的速度有关电场力的方向与电场的方向或相同或相反；而洛仑兹力的方向始终既和磁场方向垂直又和速度方向垂直电场力既可以改变运动电荷的速度方向，也可以改变电荷运动速度的大小；而洛仑兹力只能改变电荷运动速度的方向，不能改变其速度的大小电场力可以对电荷作功，能改变电荷的动能；洛仑兹力不能对电荷作功，不能改变电荷的动能在电场力作用下，运动电荷的电偏转的轨迹为抛物线，在洛仑兹力作用下，垂直于磁场方向的运动电荷的磁偏转的轨迹为圆弧，其圆半径r = 3带电粒子在复合场中运动的基本分析如何？复合场是指电、磁场和重力场并存、或其中某两种场并存的场带电微粒在这些复合场中运动时，必须同时考虑受电场力、洛仑兹力和重力的作用或其中某两种力的作用当带电微粒在复合场中所受的合外力为零时，微粒将静止或做匀速直线运动当带电微粒所受的合力充当向心力时，微粒将做匀速圆周运动当带电微粒所受的合力的大小、方向均是不断变化的，则粒子将作非匀变速的曲线运动一般情况下，电子、质子、离子等微观粒子在复合场中受的重力远小于电场力、磁场力，因而重力可忽略不计，如果有具体数据，可通过比较确定是否考虑重力，有时还需要题设条件来确定是否计算重力二、 典型例题1关于运动电荷和磁场的说法中，正确的是 ( ) A运动电荷在某点不受洛仑兹力作用，这点的磁感应强度必为零B电荷的运动方向、磁感应强度方向和电荷所受洛仑兹力的方向一定互相垂直C电子射线由于受到垂直于它的磁场作用而偏转，这是因为洛仑兹力对电子做功的结果D电荷与磁场力没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力2关于带电粒子所受洛仑兹力f、磁感应强度B和粒子速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是( ) Af、B、v三者必定均相互垂直Bf必定垂直于B、v，但B不一定垂直vCB必定垂直于f，但f不一定垂直于vDv必定垂直于f，但f不一定垂直于B3有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中，正确的是( )A电荷在磁场中一定受磁场力的作用B电荷在电场中一定受电场力的作用C电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直D电荷若受磁场力，则受力方向与该处磁场方向垂直4如图16-13所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率( )A变大 B变小 C不变 D条件不足，无法判断选修1-1电磁感应一、基本概念1奥斯物实验说明电流周围存在磁场，即电能生磁，那么，怎样才能使磁生电呢? 答: 不论用什么方法，只要穿过电路磁通量发生变化，电路中就会产生感应电动势，这样就能利用磁产生出电2磁通量是怎样的一个物理量呢?答:设磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，B与S的乘积就叫做穿过这个面积的磁通量，即=BS磁通量的物理意义是指穿过某一面积的磁感线的数目做下面这个选择题，检验一下自己的认识例关于磁通量的概念，下面的说法正确的是（ ）A磁场中某处的磁感强度越大，面积越大，则穿线圈的磁通量强度一定越大；B放在磁场中某处的一个平面，穿过它的磁通量为零，则该处的磁感强度一定为零；C磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而产生的；D磁场中某处的磁感强度不变，放在该处线圈的面积也不变，则磁通量一定不变。解析与B、S以及它们之间的夹角有关。当平面与磁场方向平行时，无论B或S多么大，总是等于零故本题正确答案为C感悟一个线圈的面积为S，共有N匝，它的平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，它的磁通量是BS，而不是NBS因为B=/S, 所以磁感应强度B又可以叫做磁通密度。磁感线密的地方就是磁感应强度大的地方3磁通量的变化、磁通量的变化率分别表示什么？答: 磁通量的变化量为2-1，磁感量变化率为表示变化的大小，磁感量变化率表示磁通量变化的快慢本章有哪些定律、定则？其含义是什么？答：本章有两个定律和一个定则，它们是法拉第电磁感应定律：电路中产生感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比。若产生感应电动势的电路是一个n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁感量变化率都相同，则整个线圈产生的感应电动势大小楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向5如何判定感应电势方向？答：楞次定律是判断感应电流方向的普遍适用法则其步骤：（ 1 ）明确原磁场的方向；（ 2 ）明确穿过闭合回路的磁通量是在增加还是在减少；（ 3 ）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向；（ 4 ）利用安培定则，判断感应电流的方向G图171SABba二、典型例题1、 图171是为法拉第在1831年8月做成功的电磁感应定律的一个重要实验线圈A、B绕在铁环上，A接直流电源，B接电流表问：当线圈A的电路接通瞬间，线圈B内原磁场的方向向哪里？穿过线圈的磁通量怎样变化？线圈B内有没有感应电流？若有，感应电流的磁场方向向哪里？感应电流的的方向向哪里？2科学家法拉第对电磁学的发展作出了重大贡献，下列陈述中不符合历史事实的是（）A法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象B法拉第首先引入电场线和磁感